Sri Waluyanti, dkk.
ALAT UKUR DAN
TEKNIK
PENGUKURAN
JILID 3
SMK
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
ALAT UKUR DAN
TEKNIK
PENGUKURAN
JILID 3
Untuk SMK
Penulis : Sri Waluyanti
Djoko Santoso Slamet
Umi Rochayati
Perancang Kulit : TIM
Ukuran Buku : 17,6 x 25 cm
Diterbitkan oleh
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah Departemen Pendidikan Nasional
Tahun 2008
WAL WALUYANTI, Sri
a Alat Ukur dan Teknik Pengukuran Jilid 3 untuk SMK oleh Sri Waluyanti, Djoko Santoso, Slamet, Umi Rochayati ---- Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.
vii, 263 hlm
Daftar Pustaka : Lampiran. A Glosarium : Lampiran. D
ISBN : 978-602-8320-11-5
KATA SAMBUTAN
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah Departemen Pendidikan Nasional, telah melaksanakan kegiatan penulisan buku kejuruan sebagai bentuk dari kegiatan pembelian hak cipta buku teks pelajaran kejuruan bagi siswa SMK. Karena buku-buku pelajaran kejuruan sangat sulit di dapatkan di pasaran.
Buku teks pelajaran ini telah melalui proses penilaian oleh Badan Standar Nasional Pendidikan sebagai buku teks pelajaran untuk SMK dan telah dinyatakan memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan dalam proses pembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 45 Tahun 2008 tanggal 15 Agustus 2008.
Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada seluruh penulis yang telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanya kepada Departemen Pendidikan Nasional untuk digunakan secara luas oleh para pendidik dan peserta didik SMK.
Buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepada Departemen Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh (download), digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi oleh masyarakat. Namun untuk penggandaan yang bersifat komersial harga penjualannya harus memenuhi ketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Dengan ditayangkan soft copy ini diharapkan akan lebih memudahkan bagi masyarakat khsusnya para pendidik dan peserta didik SMK di seluruh Indonesia maupun sekolah Indonesia yang berada di luar negeri untuk mengakses dan memanfaatkannya sebagai sumber belajar.
Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Kepada para peserta didik kami ucapkan selamat belajar dan semoga dapat memanfaatkan buku ini sebaik-baiknya. Kami menyadari bahwa buku ini masih perlu ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, saran dan kritik sangat kami harapkan.
Pertama-tama penulis panjatkan puji syukur kahadlirat Allah s.w.t. atas segala rahmat dan kuruniaNya hingga penyusunan buku kejuruan SMK Alat Ukur dan Teknik Pengukuran ini dapat terselesaikan.
Buku ini disusun dari tingkat pemahaman dasar besaran listrik, jenis-jenis alat ukur sederhana hingga aplikasi lanjut yang merupakan gabungan antar disiplin ilmu. Untuk alat ukur yang wajib dan banyak digunakan oleh orang yang berkecimpung maupun yang mempunyai ketertarikan bidang elektronika di bahas secara detail, dari pengertian, cara kerja alat, langkah keamanan penggunaan, cara menggunakan, perawatan dan perbaikan sederhana. Sedangkan untuk aplikasi lanjut pembahasan dititik beratkan bagaimana memaknai hasil pengukuran. Penyusunan ini terselesaikan tidak lepas dari dukungan beberapa pihak, dalam kesempatan ini tak lupa kami sampaikan rasa terimakasih kami kepada :
1. Direktur Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Ditjen Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah Deparmeten Pendidikan Nasional yang telah memberi kepercayaan pada kami
2. Kesubdit Pembelajaran Direktorat Pembinaan SMK beserta staff yang telah banyak memberikan bimbingan, pengarahan dan dukungan hingga terselesaikannya penulisan buku.
3. Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta beserta staff yang telah membantu kelancaran administrasi
4. Ketua Jurusan beserta staff Pendidikan Teknik Elektronika FT-UNY atas fasilitas dan dukungannya hingga terselesaikannya tugas ini. 5. Teman-teman sesama penulis buku kejuruan SMK di lingkungan
FT-UNY atas kerjasama, motivasi, pengertian dan dukungan kelancaran pelaksanaan.
6. Para teknisi dan staff pengajaran yang memberi kelonggaran penggunaan laboratorium dan kelancaran informasi.
7. Dan orang yang selalu ada di hati dan di samping penulis dengan segala pengertian, dukungan semangat dan motivasi hingga terselesaikannya penyusunan buku ini.
Tak ada yang sempurna kecuali Dia yang memiliki segala puji. Oleh karena itu masukan dan saran penulis harapkan untuk kesempurnaan penulisan ini, atas saran dan masukannya diucapkan banyak terimakasih.
v
DAFTAR ISI
Halaman
KATA SAMBUTAN iii
KATA PENGANTAR iv
DAFTAR ISI v
1. PENDAHULUAN 1
1.1. Parameter Alat Ukur 1
1.2. Kesalahan Ukur 6
1.3. Klasifikasi Kelas Meter 9
1.4. Kalibrasi 10
1.5. Macam-macam Alat Ukur Penunjuk Listrik 12
1.6. Peraga Hasil Pengukuran 28
2. MULTIMETER
2.1. Multimeter Dasar 43
2.2. Voltmeter 57
2.3. Ohmmeter 65
2.4. Multimeter Elektronik Analog 69 2.5. Multimeter Elektronik Digital 111 3. LCR METER
3.1. Prinsip Dasar Pengukuran Komponen LCR 129
3.2. LCR meter model 740 143
3.3. Pembacaan Nilai Pengukuran 148
3.4. Pengukuran Resistansi DC Dengan Sumber Luar 159
3.5. Pengukuran resistansi DC 161
4. PENGUKURAN DAYA
4.1. Pengukuran Daya Rangkaian DC 163 4.2. Pengukuran Daya Rangkaian AC 165
4.3. Wattmeter 167
4.4. Error Wattmeter 183
4.5. Watt Jam meter 186
4.6. Meter Solid States 190
4.7. Wattmeter AMR 190
4.8. Kasus Implementasi Lapangan 191
4.9. Faktor Daya 194
4.10. Metode Menentukan Urutan Fasa 203 5. PENGUJI TAHANAN ISOLASI DAN KUAT MEDAN
5.1. Pengujian Tahanan Isolasi 215
5.2. Tahanan Pentanahan (Earth Ground Resistance) 221
5.3. Pengukuran Medan 240
6. PEMBANGKIT SINYAL
6.1. Fungsi Generator 253
6.2. Pembangkit Frekuensi Radio 264
6.3. Pembangkit Pulsa 289
7.1. Pengantar 295
7.2. Operasi Dasar CRO 303
7.3. Jenis-Jenis Osiloskop 309
7.4. Osiloskop Digital 321
7.5. Spesifikasi Osiloskop 326
7.6. Pengukuran Dengan Osikoskop 319
7.7.1. MSO Sumbu XYZ Aplikasi Pada Pengujian Otomotif 339
7.7.2. Mixed Signal Oscilloscope 331
7.7.3. Osiloskop Digital Pospor (Digital Phospor Osciloscope / DPO)
331 7.7.4. Arsitektur Pemrosesan Paralel 332
7.7.5. Mudah Penggunaan 335
7.7.6. Probe 336
7.8. Pengoperasian Osiloskop 346
8. FREKUENSI METER
8.1. Frekuensi Meter Analog . 353
8.2. Frekuensi Meter Digital 357
8.3. Metode Pengukuran 363
8.4. Kesalahan pengukuran 374
9. PENGANALISA SPEKTRUM
9.1. Pengantar dan Sejarah Perkembangan Spektrum Analiser 379 9.2. Jenis-jenis Penganalisa Spektrum 382 9.3. Dasar Analisa Spektrum Waktu Riil 390
9.4. Aplikasi Dalam Penggunaan 424
10. PEMBANGKIT POLA
10.1. Latar Belakang Sejarah 441
10.2. Sinyal Pengetesan 442
10.3. Pola Standar 445
10.4. Pola Pengetesan Batang Untuk Pengecekan Lapisan 452
10.5. Pengembangan Pola 461
10.6. Pembangkit Pola 463
10.7. Spesifikasi 469
10.8. Aplikasi 469
11.MESIN TESTER
11.1. Pengantar 479
11.2. Elektronik Pengetesan Fungsi Otomotif Menggunakan 490 Sistem Komponen
11.3. Aplikasi 497
11.3. Rupa rupa Penguji Mesin 515
11.4. Penganalisa Gas 516
12. SISTEM POSISI GLOBAL (GPS)
12.1. Pengantar Teknologi GPS 531
12.2. Cara Bekerja GPS 541
12.3. Differential GPS (DGPS) 552
12.4. Petunjuk Pengoperasian GPS Maestro 4050 555 13. PERALATAN ELEKTRONIKA KEDOKTERAN
13.1.1 MRI (Magnetic Resonance Imaging) 567
13.1.2. Mesin MRI 577
13.1.3. MRI Masa depan 581
13.2.1. Pengertian CT SCAN 582
vii
13.2.3. Ide Dasar Computerized Axial Tomography (CAT) 588
13.2.4. Prosedur Scanning 589
13.3.1. Diagnosis Medis Penggambaran Sonography 595
13.3.2. Aplikasi Diagnostik 597
13.3.3. Metoda Sonography 602
13.3.4. Perbedaan Jenis Ultrasonik 607 13.3.5. Prosedur Pengujian Dengan Ultrasonik 609 13.4. Penggambaran Kedokteran Nuklir 610
13.4.1. Prosedur Pengujian 612
13.4.2. Prosedur Pelaksanaan 614
13.4.3. Resiko 622
13.4.4. Keterbatas Tomograpi Emisi Positron 622 13.4.5. Teknik Cardiosvascular Imaging 623
13.4.6. Scanning Tulang 623
LAMPIRAN
9.1. Pengantar Dan Sejarah Perkembangan Spektrum Analiser
Penganalisa spektrum merupakan alat ukur ranah frekuensi yang didalamnya terdiri perpaduan antara CRO dan pembangkit frekuensi. Bila mengukur lebar band penguat dengan CRO membutuhkan variasi frekuensi masukan maka dengan spektrum analiser hal itu tidak lagi diperlukan. Variasi frekuensi pengamatan diperoleh dengan menetapkan cakupan frekuensi sapuan yang diinginkan.
Adapun sejarah ditemukan hingga perkembangan spektrum analiser diuraikan di bawah ini. Sejak tahun 1860, yaitu pada saat James Clerk Maxwell secara matematis telah mampu memprediksi keberadaan gelombang elektromagnetik yang
mampu mengangkut energi
melalui ruang kosong. Pada tahun 1885 Heinrich Hertz ahli fisika
mendemonstrasikan gelombang radio, kemudian diikuti Nikola Tesla, Guglielmo Marconi dan pioneer yang lain menemukan cara memanipulasi gelombang, sehingga ini memungkinkan untuk komunikasi jarak jauh.
Di pergantian abad, radio telah menjadi aplikasi praktis sinyal RF pertama. Tiga dekade berikutnya beberapa proyek penelitian meluncurkan metoda memancarkan dan menerima sinyal untuk mendeteksi dan menempatkan obyek pada jarak jauh. Pada masa Perang Dunia II, radio pendeteksian dan penaksiran ( juga dikenal sebagai RADAR) telah menjadi aplikasi lain sinyal RF. Perkembangan aplikasi sinyal RF dalam aplikasi sektor militer dan komunikasi, teknologi inovasi sinyal RF
BAB 9
PENGANALISA SPEKTRUM
Tujuan :
Setelah membaca paparan penganalisa spektrum ini diharapkan pembaca mampu : 1. Menjelaskan sejarah
perkembangan penganalisa spektrum
2. Menjalaskan prinsip kerja pengnalisa spektrum waktu riil.
3. Memahami pengoperasian penganalisa spektrum waktu riil.
Pokok Bahasan :
Dalam pembahasan ini terbagi tiga kelompok pembahasan :
1. Perkembangan Penganalisa
Spektrum dari jenis Spektrum Analyzer , Vector Spektrum Analyzer dan Real-Time Spektrum Analyzer.
2. Bagian –bagian dan fungsi kerja sistem penganalisa spektrum waktu rill. 3. Pengukuran penganalisa
380
berkembang dengan pesat sepanjang sisa abad 20 dan dilanjutkan sampai sekarang. Untuk menahan interferensi, menghindari pendeteksian, dan meningkatkan kapasitas sistem RADAR modern dan jaringan komunikasi komersial telah menjadi sangat kompeks, pada
umumnya keduanya menggunakan kombinasi canggih
dari teknik RF seperti penggunaan sinyal burst, frekuensi hopping, code division multiple access dan modulasi adaptip. Jenis perancangan peralatan RF dan keberhasilan keterpaduannya dalam sistem kerja secara ekstrim merupakan pengembangan tugas yang rumit.
Pada saat yang sama , teknologi seluler dan jaringan data tanpa kabel menambah luasnya keberhasilan yang dikarenakan biaya dasar komponen RF sangat menurun. Ini telah memungkinkan mempabrikasi diluar penggunaan militer dan komunikasi secara sederhana ke dalam komuditas produk piranti RF. Pemancar RF telah menjadi sangat dikenal dapat ditemukan hampir disemua tempat tak terkecuali konsumen elektronika di rumah, perangkat medis di rumah sakit, sistem pengendali industri di pabrik dan bahkan pada alat pelacak yang ditanam dibawah kulit ternak, binatang kesayangan dan orang.
Ketika sinyal RF sudah banyak diaplikasikan dalam dunia modern, maka juga banyak permasalahan. Diantaranya interferensi antar
piranti yang membangkitkan frekuensi. Produk demikian seperti telpon mobil yang bekerja dengan ijin, spektrum harus dirancang agar dalam mentransmisikan energy RF dalam kanal frekuensi tertentu. Hal ini penting terutama untuk menghadapi alat kompleks multi standar, piranti yang disaklar antara model dan transmisi berbeda dan dipertahankan berhubungan serempak dengan unsur jaringan yang berbeda. Piranti lebih sederhana yang bekerja pada frekuensi bebas harus juga dirancang untuk berfungsi dengan tepat di hadapkan syarat bertentangan dan aturan pemerintah yang sering menetapkan bahwa alat hanya diijinkan untuk memancarkan pada tingkat daya rendah.
Dalam rangka mengatasi tantangan pengembangan, sekarang ini penting para insinyur
pengetahuan dasar dari bagaimana ini dapat digunakan untuk menyelesaikan banyak masalah pengukuran terutama
berkaitan dengan pengambilan dan penganalisaan sinyal RF modern.
9.1.1. Tantangan Pengukuran Sinyal RF Modern
Pengkarakterisasi perilaku sinyal RF sekarang ini memberi tantangan piranti yang diperlukan untuk mengetahui bagaimana parameter yang dimiliki frekuensi, amplitudo dan modulasi dalam waktu pendek dan lama. Dalam kasus ini penggunaan perangkat tradisional seperti penganalisa spektrum tersapu (swept spektrum analyzers/SA) dan penganalisa
vector sinyal (vector signal
analyzers /VSA) mungkin
menyediakan snapshot dari sinyal ranah frekuensi dan modulasi, namun seringkali informasi tidak cukup untuk mengurai dinamika sinyal RF yang dihasilkan piranti. RTSA ditambah dimensi rumit lain untuk mengukur semua yang berkaitan dengan waktu.
Gambar 9-1: Langkah sapuan penganalisa spektrum pada serangkaian unsur frekuensi seringkali terjadi kesalahan transien diluar arus sapuan jalur yang digaris kuning.
9.1.2. Pertimbangkan tugas pengukuran pada umumnya meliputi
• Transien dan pengambilan
dinamiika sinyal dan analisis
• Karakterisasi penyelesaian
waktu PLL, hanyutan frekuensi, permasalahan dalam mikrofon
• Pendeteksian gangguan
interferensi, analisa noise
• Penangkapan spektrum
frekuensi dan sinyal loncatan frekuensi
• Pemantauan pemakaian
spektrum, mendeteksi transmisi penjahat
• Pengujian pemenuhan,
diagnosa EMI.
• Analisa modulasi analog dan digital
382
• Pelacakan kerusakan komplek peralatan nirkabel standar menggunakan ranah korelasi
• Melakukan diagnosa kualitas modulasi
Setiap pengukuran yang berkaitan dengan sinyal RF yang berubah sepanjang waktu, sering tidak dapat diprediksi. Secara efektif karakterisasi sinyal ini, insinyur
membutuhkan alat yang dapat memicu pada pengetahuan atau kejadian yang tidak dapat diprediksi, menangkap sinyal secara bebas dan menyimpannya dalam memori dan menganalisa parameter perilaku frekuensi, amplitudo dan modulasi dari waktu ke waktu.
9.2. Jenis-jenis Penganalisa Speltrum 9.2.1. Penganalisa Spektrum tersapu
Analisa Ranah Frekuensi Tradisional
Pengaturan sapuan, penganalisa
spektrum superheterodin merupakan arsitektur tradisional
yang pertama kali memungkinkan seorang insinyur membuat pengukuran ranah frekuensi beberapa dekade yang lalu. Aslinya dibangun dengan komponen analog murni, sapuan SA telah dikaitkan dengan aplikasi layanan. Generasi SA sapuan meliputi unsur-unsur digital seperti ADCS, DSPS, dan mikro prosesor. Sapuan SA sebanding pengukuran frekuensi dengan pengubah sinyal turun dari sapuan melalui filter bandwidth resolusi bandpass (RBW). Filter RBW diikuti dengan detektor yang menghitung amplitudo setiap titik frekuensi dalam cakupan yang dipilih. Sementara metoda ini dapat memberikan cakupan dinamis tinggi, kelemahannya yaitu hanya dapat menghitung data amplitudo untuk satu frekuensi pada satu
waktu. Penyapuan penganalisis melebihi cakupan frekuensi yang diambil pada saat kasus kedua. Pendekatan ini didasarkan pada asumsi bahwa penganalisa dapat melengkapi beberapa sapuan tanpa perubahan yang signifikan dari sinyal yang sedang diukur. Akibatnya, relatip stabil tidak membutuhkan perubahan sinyal yang diukur.
Gambar 9-2: Arsitektur tipikal penganalisa spektrum sapuan
Gambar 9-2 melukiskan arsitektur SA modern tersapu. Melengkapi resolusi luas bidang analog yang luas ( RBW) menyaring sinyal dengan teknik digital untuk menggantikan saringan yang lebih
sempit. Penyaringan, pencampuran, dan penguatan
terutama pada ADC merupakan pemroses analog untuk cakupan lebar band BW1, BW2, BW3. Bila pemfilteran lebih sempit dari BW3 diperlukan, diaplikasikan dengan pemroses sinyal digital (DPS) dalam langkah-langkah pengubah analog ke digital.
Pekerjaan ADC dan DPS agak lebih menuntut, non linieritas dan tantangan noise dalam area ADC meskipun beberapa jenis kesalahan yang dapat terjadi
murni dibatasi penganalisa spektrum analog.
9.2.2. Penganalisa Vektor
Sinyal Dengan Analisis Modulasi Digital
Analisa spektrum tersapu tradisional memungkinkan pengukuran skalar yang dapat
384
Gambar 9-3 Blok diagram VSA sederhana
VSA dioptimalkan untuk pengukuran modulasi. Seperti penganalisa spektrum waktu riil yang diuraikan dalam bagian berikut, suatu VSA mendigitkan semua energi dalam passband instrumen, dalam rangka menyadap besar dan informasi pasa yang diperlukan untuk mengukur modulasi digital. Bagaimanapun, kebanyakan (tidak semua) VSA dirancang untuk pengambilan snapshots dari sinyal masukan pada titik sembarang waktu, yang membuatnya sulit atau tidak mungkin menyimpan dalam rekaman panjang dari akuisisi berturut-turut untuk
mengumpulkan sejarah pembentukan sinyal dari waktu ke
waktu. Sebagaimana sapuan SA, kemampuan picuan pada umumnya dibatasi untuk tingkat picuan dan picuan dari luar.
Dalam VSA, pendigitan ADC lebar band sinyal IF dan konversi turun,
Penganalisa Spektrum Waktu Riil
Penganalisa spektrum waktu riil dirancang untuk memenuhi tantangan pengukuran yang berkaitan dengan transien dan dinamis sinyal RF sebagaimana telah diuraikan di atas. Konsep dari dari penganalisa spektrum waktu riil adalah kemampuan memicu pada sinyal RF,
pengambilan ke dalam memori dan menganalisaya dalam multi
ranah. Ini memungkinkan untuk dapat mendeteksi dan menandai perubahan sinyal RF dari waktu ke waktu secara terandalkan.
Gambar 9-4: Arsitektur tipikal penganalisa spektrum waktu rill
Gambar 9-4 diatas menunjukan blok diagram sederhana dari arsitektur RTSA. Pada bagian ujung masukan RF dapat diatur pada cakupan frekuensi instrumen, dan menurunkan frekuensi sinyal masukan untuk ditetapkan pada frekeunsi menengah yang berkaian dengan lebar band maksimum waktu riil RTSA. Sinyal disaring, didigitkan dengan rangkaian ADC dan dilewatkan ke DSP yang menangani picuan instrumen, memori, dan analisa fungsi. Sementara unsur dari blok
diagram dan proses akuisisi serupa dengan arsitektur VSA, pengambilan dan analisa multi ranah dikorelasikan dengan waktu. Sebagai tambahan, peningkatan teknologi ADC memungkinkan konversi dengan cakupan dinamis sinyal tinggi dan noise rendah, memungkinkan RTSA sama atau melebihi performansi dasar RF dari
kebanyakan penganalisa spektrum tersapu.
386
lebar bidang waktu riil, arsitektur RTSA memberikan kemampuan untuk pengambilan sinyal masukan dengan tanpa celah waktu melalui pendigitan sinyal RF dan menyimpan sampel dalam waktu yang berdekatan ke dalam
memori. Ini memberikan beberapa keuntungan melebihi proses akuisisi dari penganalisa spektrum tersapu, yang dibangun pada gambar ranah frekuensi, penyapuan frekuensi dilakukan
secara berturut-turut.
9.2.2.1. Kunci Konsep Analisa Spektrum Waktu Riil Sampel, bingkai dan blok
Pengukuran dibentuk oleh RTSA
diimplementasikan dengan menggunakan teknik pemrosesan
sinyal digital (DSP). Untuk mengetahui bagaimana suatu sinyal RF dapat dianalisa dalam ranah waktu, dan modulasi, terutama ini diperlukan untuk menguji bagaimana instrumen memperoleh dan menyimpan sinyal. Setelah sinyal didigitkan
dengan ADC, sinyal ditampilkan dalam data ranah waktu, dari semua frekuensi dan parameter modulasi dapat dihitung dengan menggunakan DSP. Tiga istilah sampel, bingkai dan blok diuraikan hirarki data disimpan bila RTSA mengambil sinyal dengan menggunakan akuisis waktu riil. Gambar 5 menunjukkan susunan sampel, bingkai dan blok.
Gambar 9-5: Sampel, bingkai dan blok hirarki memori dari RSA
Tingkat terendah dari hirarki data adalah sampel ang menampilkan titik data ranah waktu diskrit. Kontruksi familiar dari aplikasi lain dari pengambilan sampel demikia seperti waktu riil osiloskop dan PC yang didasarkan pengubah digital. Kecepatan pengambilan sampel efektif menentukan waktu interval
antara pengaturan sampel tergantung pada cakupan yang dipilih. Dalam RSA, setiap sampel disimpan dalam memori sebagai pasangan I dan Q yang berisi informasi besaran dan phasa.
sejumlah bilangan tentang contoh berdekatan dan satuan kecepatan transformasi Fourier (Fast Fourier
Transform /FFT) dapat
diaplikasikan untuk mengubah ranah data ke dalam ranah frekuensi. Dalam proses ini setiap bingkai menghasikan satu ranah spektrum frekuensi
Level tertinggi dalam hirarki akuisisi adalah blok, yang dibuat dari banyak pengaturan bingkai yang diambil dalam satu waktu. Panjang blok (juga direferensikan sebagai panjang akuisisi) merupakan jumlah total waktu yang ditampilkan oleh satu akuisis
berkelanjutan. Dalam blok sinyal input ditampilkan dengan tanpa celah waktu.
Dalam mode pengukuran waktu riil dari RSA, setiap blok secara tanpa keterikatan diperoleh dan disimpan dalam memori. Kemudian diproses dengan menggunakan teknik DSP untuk menganalisa perilaku frekuensi, waktu dan modulasi sinyal. Dalam mode standar SA, RTSA dapat menandingi sapuan SA dengan pijakan RF awal dan akhir frekuensi yang melampaui lebar band maksimum waktu riil.
Waktu
Gambar 9-6 Penganalisa spektrum waktu riil blok akuisisi dan pemrosesan
Gambar 9-6 menunjukkan mode akuisisi, yang memungkinkan pengambilan waktu riil tanpa ikatan. Setiap akuisisi merupakan tanpa ikatan waktu untuk semua bingkai dalam blok, meskipun tidak ada diantara blok. Setelah pemorsesan sinyal dari satu akuisisi blok lengkap, akuisisi akan dimulai blok berikutnya dimulai. Sebagai contoh satu sinyal diambil
dalam waktu rill mode SA dapat dianalisis mode demodulasi dan mode waktu.
Jumlah bingkai yang diperoleh dalam blok dapat ditentukan dengan membagi panjang akuisisi dengan panjang bingkai. Panjang akuisisi dimasukkan oleh penguna dibulatkan sehingga suatu blok berisi jumlah bilangan bulat dari Bingkai 1024 titik
388
bingkai. Cakupan panjang akuisisi maksimum sekarang tergantung pada kedua hal luas pengukuran yang dipilih dan kedalaman memori instrumen.
9.2.2.2. Pemicuan Waktu Riil
Pemanfaatan pemicuan telah lama hilang dalam perumusan perangkat analisa spektrum. RTSA yang pertama kali menawarkan penganalisa spektrum frekuensi ranah waktu
riil yang menggunakan picu dan mode picu intuitif lain dalam penambahan tingkat IF sederhana dan picu luar. Terdapat banyak alasan bahwa arsitekur sapuan
tradisional tidak baik untuk ditempatkan pada pemicuan waktu riil, secara signifikan kebanyakan sapuan dalam picu SA digunakan untuk memulai penyapuan. Pada RTSA picu digunakan sebagai titik acuan pada saat akuisisi sinyal. Ini memungkinkan beberapa pemakaian pengembangan, seperti kemampuan menyimpan kedua informasi sebelum dan sesudah pemicuan. Kemampuan lain RTSA secara signifikan merupakan picu frekuensi topeng waktu riil, yang memungkinkan penggunan untuk memicu suatu akusisi didasarkan pada kejadian tertentu dalam ranah frekuensi.
Gambar 9-7: Penggunaan topeng frekuensi pada pemicuan ranah frekuensi waktu riil
Sebagaimana diilustrasikan pada gambar 9-7 sebuah topeng digambarkan untuk menegaskan pengaturan kondisi dalam lebar band penganalisa waktu riil akan membangkitkan picu. Frekuensi topeng picu fleksibel merupakan piranti kuat untuk secara terandalkan mendeteksi dan menganalisa dinamis sinal RF. Ini dapat juga digunakan untuk membuat pengukuran yang tidak
Gambar 9-8: Topeng frekuensi pada level burst rendah
9.2.2.3. Pengambilan dan Spektogram tak terikat
Pada suatu kondisi picu waktu riil telah dipertegas dan merupakan instrumen yang dipersenjatai untuk emulai suatu akuisisi, RTSA secara berkelanjutan menguji sinyal masukan untuk dilihat pada pemicuan kejadian tertentu. Sementara menunggu kejadian ini terjadi, sinyal secara konstan didigitkan dan data ranah waktu diedarkan melalui yang masuk pertama kali, pengambilan disangga dikeluarkan pertama kali yang pengosongan data terlama sebagai data baru kemudian dikumpulkan. Ini memungkinkan penganalisa untuk menyimpan data sebelum pemicuan dan sesudah pemicuan ke dalam memori bila mendeteksi adanya picu. Sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya, proses ini memungkinkan akuisisi yang tak terikat dari blok tertentu, yang mana sinyal ditampilkan dengan sampel ranah waktu yang berdekatan. Suatu data yang telah
disimpan dalam memori, disediakan untuk diproses dan dianalisa mengunakan peraga yang berbeda sebagai daya terhadap frekuensi, spektogram dan pemandangan multi ranah. Sampel data tetap disediakan dalam masukan acak memori sampai penulisan selesai dengan didapat akuisisi berikutnya dan ini juga dapat disimpan ke dalam perangkat keras penyimpan RTSA.
Spektogram merupakan pengukuran penting yang memberikan suatu peraga intuitif dari bagaimana perilaku perubahan frekuensi dan amplitudo dari waktu ke waktu. Sumbu horizontal menampilkan cakupan yang sama dari frekuensi yang ditunjukkan penganalisa spektrum tradisional pada peraga daya terhadap frekuensi. Dalam spektogram sumbu vertikal menampikan waktu dan amplitudo Gambar 9-9: Penggunaan topeng
390
ditampilkan dengan warna irisan. Setiap irisan dari spektogram berkaitan dengan spektrum frekuensi tunggal dihitung dari
satu bingkai data ranah waktu. Gambar 10 menunjukkan ilustrasi konseptual dari spektogram dinamis sinyal.
Gambar 9-10: Peraga Spektogram Gambar 9-11: Pandangan waktu dikorelasikan, peraga daya terhadap frekuensi (kiri) dan spektogram (kanan)
9.3.Dasar Analisa Spektrum Waktu Riil
Penembakan pemeragaan layar pendek daya terhadap frekuensi ditunjukkan pada gambar 9-11 dan peraga spektogram untuk sinyal diilustrasikan dalam gambar 9-10. Pada spektogram, bingkai tertua ditunjukkan di puncak dari perag dan bingkai yang sekarang ditunjukkan pada bagian dasar dari peraga. Pengukuran ini menunjukkan sinyal RF yang perubahan frekuensi dari waktu ke waktu, dan juga mengungkapkan transien sinyal pada tingkat
rendah yang muncul dan hilang didekat akhir waktu dari blok. Karena data disimpan dalam memori, dapat digunakan penanda untuk melihat kembali melalui spektogram. Dalam gambar 9-11 sebuah penanda telah ditempatkan pada kejadian transien pada peraga spektogram, yang menyebabkan spektrum berkaitan titik tertentu dalam waktu yang ditunjukkan dalam peraga daya terhadap frekuensi.
9.3.1. Analisa Multi Ranah Korelasi Waktu
Suatu sinyal yang telah diperoleh dan disimpan dalam memori, ini dapat dianalisa dengan menggunakan variasi yang luas dari waktu yang dikorelasikan dapat disediakan pemandangan dalam RTSA, sebagaimana diilustrasikan dalam gambar 9-12.
sinyal menyeluruh dalam frekwensi, waktu, dan ranah modulasi yang didasarkan pada akuisisi tunggal. (2) Ranah korelasi untuk memahami
bagaimana kejadian tertentu dalam frekuensi, waktu dan
modulasi berhubungan berdasarkan acuan waktu yang
sama.
Gambar 9-12: Ilustrasi dari beberapa waktu dikorelasikan disediakan untuk pengukuran pada RTSA
Dalam mode analisa spektrum waku riil, RTSA memberikan dua waktu yang dikorelasikan pemandangan peraga dari pengambilan sinyal, daya terhadap frekuensi dan peraga spektogram. Dua pemandangan dapat dilihat pada gambar 9-11.
Dalam mode pengukuran wktu riil lain untuk analisa ranah waktu dan ranah modulasi, RTSA menunjukkan berbagai pandangan dari pengabilan sinyal sebagaimana diilustrasikan dalam gambar 9-13 dan 9-14. Jendela atas kiri dinamakan overview dan
ini dapat memperagakan salah satu daya terhadap frekuensi atau
spektogram. Penunjukkan overview menunjukkan semua dari
data yang telah diperoleh dalam blok, dan ini memberikan layanan sebagai indek untuk jendela analisa yang lain.
392
menggulung melalui masukan perekam waktu untuk melihat spektrum pada beberapa titik waktu. Ini dikerjakan dengan pengaturan offset spektrum, yang ditemukan dalam menu RTSA. Juga perlu dicatat bahwa terdapat warna ungu dalam jendela overview yang menunjukkan posisi waktu yang berkaitan pada peraga
ranah frekuensi dalam jendela ungu.
Jendela dalam dasar setengah dari layar (digambarkan hijau) dinamakan analisis jendela, atau mainview dan menghasilkan peraga dari waktu yang dipilih atau pengukuran analisis modulasi.
Gambar 9-13: Pandangan multi ranah menunjukkan daya terhadap waktu, daya terhadap frekuensi dan demodulasi FM
Contoh analisis modulasi frekuensi ditunjukkan pada gambar 9-13 dan gambar 9-14 menunjukkan contoh analisis transien daya terhadap waktu. Seperti jendela subview jendela analisa hijau dapat diposisikan dimana saja dalam penunjukkan rekaman waktu dalam jendela overview, yang mempunyai hubungan palang hijau untuk menunjukkan posisinya. Lebar jendela analisa dapat ditetapkan diatur pada panjang kurang dari atau ebih besar dari satu bingkai. Analisa multi ranah korelasi waktu menghasilkan fleksibiltas luar biasa untuk memperbesar dan
secara menyeluruh karakterisasi bagian-bagian berbeda dari suatu sinyal RF yang diperoleh dengan menggunakan variasi lebar dari perangkat analisa.
9.3.2. Prinsip Kerja Spektrum Analisa Waktu Riil
Analisa spektrum waktu riil modern dapat diperoleh sebuah passband atau luas dimana saja dalam cakupan frekuensi masukan dari penganalisa. Jika kemampuan pengubah RF menurun diikuti akan oleh bagian band lebar frekuensi menengah (IF). Pada pendigitan ADC sinyal
RF dan sistem penyelesaian
berupa langkah-langkah lanjut secara digital. Implementasi algoritma FFT transformasi dari ranah waktu ke diubah ke ranah frekuensi dimana analisa menghasilkan peraga seperti spektogram, codogram. Beberapa kunci karakteristik pembeda merupakan keberhasilan arsitektur waktu riil.
Sebuah sistem ADC mampu mendigitkan masukan lebar band waktu riil dengan ketetapan cukup untuk mendukung pengukuran yang diinginkan. Integritas sistem analisa sinyal yang diperoleh berbagai pandangan analisa dari sinyal pengujian, semua berkaitan dengan waktu. Pengambilan memori dan daya DSP cukup memungkinkan akuisisi waktu riil secara terus menerus melampaui perioda waktu pengukuran yang dikehendaki. Daya DSP memungkinkan pemicuan waktu riil dalam ranah frekuensi.
Pada bagian ini berisi beberapa diagram arsitektur dari akuisisi utama dan analisa blok dari penganalisa spektrum waktu riil
(RSA). Beberapa ancillary
berfungsi (pemicuan terkait blok minor, pengendali peraga dan
keyboard) telah dihilangkan untuk memperjelas pembahasan.
9.3.3. Penganalisa Spektrum Waktu Riil
394
Gambar 9-15 : Blok diagram pemrosesan sinyal digital pada penganalisa spektrum waktu riil
Pengubah Digit IF
Pada umumnya rangkaian pengubah digit mempunyai band terpusat disekitar frekuensi menengah (IF). Band atau luasan frekuensi ini frekuensi terlebar yang dapat dibentuk dari analisa waktu riil. Pengubahan digit pada frekuensi tingi lebih baik dari pada DC atau baseband yang mempunyai beberapa pemroses sinyal keuntungannya antara lain capaian semu, penolakan DC,
cakupan dinamis. Namun dapat diperoleh perhitungan berlebihan untuk menyaring dan mengamati jika diproses secara langsung. RSA menerapkan pengubah digital turun (DDC), gambar 9-16 dan suatu decimator untuk mengkonversi suatu pendigitan IF ke dalam sinyal baseband I dan Q pada kecepatan sampel yang efektif sehingga cukup tinggi untuk luas yang dipilih.
AD
Pemicuan
Penganalisa Standar
Interface Penggun a dan Peraga
Fe BW/2 BW/2
Fe
DSP
Kalibrasi
Penyaring
Pengujian bit
FFT
De m o du la si
Sta tistik
Pengukur an Daya DOC
X
90
X
Gambar 9-16: Diagram pengubah digital turun
9.3.3.1. Pengubah Digital Turun
Pengubah digital sinyal IF dengankecepatan sampel FS. Pengubah digit IF kemudian dikirim ke DDC. Osilator numeris dalam DDC membangkitkan gelombang sinus dan cosines pada frekuensi pusat dari band yang menarik. Sinus dan cosines numeris ini dikalkan dengan
pengubah digit IF, membangkitkan aliran sampel I dan Q yang berisi semua inforasi yang ada dalam IF asli. Aliran I dan Q kemudian dilewatkan melalui filter frekuensi rendah dengan lebar band yang dapat divariasi. Frekuensi cut-off rendah divariasi sesuai dengan luasan yang dipilih.
9.3.3.2. Sinyal Bandpass I dan Q
Proses pengambilan band frekuensi dan pengubahannya ke baseband menggunakan konversi turun ditunjukkan gambar 9-17. Sinyal IF asli diisi dalam ruang antara tiga membelah dua dari pencuplikan frekuensi dan
pencuplikan frekuensi. Pencuplikan menghasilkan gambar dari sinyal ini antara nol
dan ½ frekuensi pencuplikan. Sinyal kemudian dikalikan dengan sinus koheren dan sinyal cosines
pada senter dari passband yang dipilih, membangkitkan sinyal baseband I dan Q. Sinyal baseband merupakan harga riil dan simetris dengan aslinya. Informasi yang sama diisi frekuensi positip dan negatip . Semua modulasi diisi bandpass asli juga diisi dua sinyal. Frekuensi pencuplikan minimum diperlukan untuk setiap setengah dari aslinya. Ini memungkinkan untuk membagi dengan dua.
IF didigitisasi IF Analog
396
Gambar 9-17: Informasi passband dipertahankan dalam Idan Q terjadi pada setengah kecepatan sampel
9.3.3.3. Penghapusan
Teorema niquist menyatakan bahwa sinyal bandpass membutuhkan sampel hana pada kecepatan setengah sampai dua kali frekuensi tertinggi dari yang diamati. Waktu dan frekuensi merupakan jumlah timbal balik. Pengamatan frekuensi rendah diperlukan untuk mengamati rekaman waktu panjang. Penghapusan digunakan untuk keeimbangan luas, pemrosesan waktu, rekaman panjang dan penggunaan memori. RSA sebagai contoh menggunakan kecepatan pencuplikan 51,2 MS/s pada pengubah A/D untuk mendigitkan lebar band 15 MHz. Rekaman I dan Q yang menghasilkan setelah DDC, memfilter dan menghapus untuk luasan 15 MHz pada kecepatan
pencuplikan efektif setengah asli, yaitu 25,6 MS/s. Jumlah total dari sampel yang tidak berubah, ditinggalkan dengan dua satuan
sampel, masing-masing mempunyai kecepatan efektif
25,6MS/s mengganti pengaturan tunggal
51.2 MS/S. Penghapusan lebih jauh membuat span lebih sempit, menghasilkan waktu rekaman lebih lama untuk sejumlah sampel ekuivalen. Kelemahan kecepatan efektif pencuplikan lebih rendah adalah mengurangi waktu resolusi. Keuntungan dari kecepatan efektif pencuplikan lebih rendah adalah kecepatan komputasi lebih sedikit, penggunaan memori untuk rekaman waktu berkurang sebagaimana ditunjukkan dalam tabel 9-1.
Tabel 9-1 Span dipilih, dihapus dan kecepatan sampel efektif (Tektronix RSA3300A Series and WCA200A Series)
9.3.4. Pengaruh Ranah Frekuensid dan Waktu Terhadap Kecepatan Pencuplikan
Penggunaan penghapusan mengurangi kecepatan efektif pencuplikan mempunyai beberapa konsekuensi untuk parameter penting pengukuran ranah waktu
dan frekuensi. Contoh membandingkan span lebar dan sempit ditunjukkan dalam gambar 9-18 dan 9-19.
Peraga pengambilan band lebar suatu span frekwensi yang lebar dengan resoluasi ranah frekuensi
relative rendah. Dibandingkan terhadap pengabilan lebar band yang lebih sempit, kecepatan Gambar 9-18 Contoh lebar band
pengambilan lebar
Gambar 9-19 Contoh lebar band pengambilan sempit
15MHz Span lebar
1 kHz
398
sampel lebih tinggi dan lebar band resolusi lebih lebar. Dalam ranah waktu, panjang bingkai lebih pendek dan resoluasi waktu leih halus. Panjang rekaman sama dalam istilah jumlah sampel yang disimpan, namun sebagian dari waktu ditampilkan oleh sampel yang lebih pendek. Gambar 9-18.
mengilustrasikan lebar pengambilan lebar band dan table
2-2 memberikan contoh dunia riil. Dalam hal kontras., pengambilan sempit lebar band diperagakan sebagai span kecil dari frekuensi dengan resoluasi ranah frekuensi lebih tinggi. Dibandingkan dengan
pengambilan lebar lebar band , kecepatan sampel lebih rendah, sementara resolusi lebar band lebih sempit. Dalam ranah waktu, panjang bingkai lebih panjang, resolusi waktu lebih kasar dan dapat disediakan liputan panjang rekaman waktunya bertambah. Gambar 9-19. mengilustrasikan pengambilan sempit lebar band dan table 2-2 memberikan dunia riil. Skala dari jumlah sedemikian seperti resolusi frekuensi terdapat beberapa tingkatan besaran yang berbeda dari pengambilan band lebar.
Tabel 9-2: Perbandingan pengaruh perubahan pengaturan span pada ranah frekuensi dan waktu ( RSA3300A Series and WCA200A Series)
9.3.5. Pemicuan Waktu Riil
Penganalisa spektrum waktu riil menambah kuat spektrum ranah waktu dan analisis modulasi. Pemicuan kritis untuk pengambilan informasi ranah waktu. RSA menawarkan fungsi pemicuan unik, memberikan daya
diamati diumpankan ke salah satu masukan sementara picu diumpankan pada yang lain. Picu menyebabkan dimulaianya sapuan horizontal sementara amplitudo dari sinyal ditunjukkan sebagai penganti vertikal yang dilapiskan
pada gratikul yang telah dikalibrasi. Bentuk paling sederhana, picu analog memungkinkan terjadi setelah picu untuk diamati, seperti ditunjukkan
pada gambar 9-20.
Gambar 9-20 Pemicuan waktu rill
9.3.5.1.Sistem Picu dengan Akuisis Digital
Kemampuan untuk menampilkan dan memproses sinyal secara digital, digabungkan dengan kapasitas memori yang besar,
sehingga memungkinkan menangkap peristiwa yang terjadi
sebelum picu, dengan kualitas baik seperti sesudahnya. Sistem akuisisi data dari jenis yang digunakan dalam RSA menggunakan pengubah analog ke digital (ADC) untuk mengisi kedalaman memori selama sinyal sampel diterima. Secara konsep
sampel baru secara terus menerus diumpankan ke memori sementara sampel paling lama diturunkan. Contoh ditunjukkan pada gambar 9-21 suatu memori yang diatur untuk menyimpan N sampel. Pada saat kedatangan picu akuisisi dihentikan, isi memori dibekukan. Penambahan suatu variabel menunda dalam alur sinyal picu memungkinkan peristiwa yang terjadi sebelum picu sebaik yang datang setelah picu.
Sinyal picu
400
Gambar 9-21: Pemicuan sistem akuisisi digital
Dengan mempertimbangkan kasus yang tidak ada penundaan. Picu menyebabkan terjadinya pembekuan memori segera setelah sampel bersamaan dengan picu disimpan. Memori kemudian berisi sampel pada waktu picu seperti halnya sampel N yang terjadi sebelum picu. Hanya kejadian sebelum picu disimpan. Dengan mempertimbangkan kasus di atas
yang mana penundaan diatur secara pasti sesuai dengan setelah picu. Hanya kejadian setelah picu disimpan.
Kedua kejadian sebelum dan sesudah picu dapat diambil jika
penundaa diatur untuk memecah panjang memori. Jika penundaan diatur setengah dari kedalaman memori, setengah sampel disimpan mendahului picu dan setengah sampel disimpan mengikuti picu. Konsep ini serupa untuk menunda picu digynakan dalam mode span nol dari suatu sapuan SA konvensional. RSA dapat mengambil rekaman yang lebih panjang , bagaimanapun
sinyal data ini sesudah itu dapat
9.3.5.2. Mode Picu dan Corak
Mode fre-run diperoleh sampel dari sinyal IF yang diterima tanpa pertimbangan kondisi picu. Spektrum modulasi atau pengukuran lain diperagakan sebagaimana adanya diperoleh dan diproses. Mode dipicu memerlukan sumber picu sebagaimana halnya pengaturan variasi parameter yang menegaskan kondisi untuk pemicuan sebagaimana perilaku instrumen dalam merespon picu. Pemilihan picu tungal atau terus menerus menetukan apakah akuisisi diulangi setiap saat terjadi pemicuan atau dilakukan hanya
sekali setiap saat pengukuran. Posisi picu dapat diatur dari 0 sampai 100%, memilih sebagian dari blok akuisisi sebelum picu. Pemilihan 10% pengambilan data sebelum picu 1/10 dari blok yang dipilih dan data sesudah picu 9/10.
Kemiringan memungkinkan pemilihan dari ujung kenaikan,
ujung penurunan atau kombinasinya untuk pemicuan. Naik atau turun memungkinkan pengambilan sinyal burts lengkap. Turun dan naik memungkinkan pengambilan celah, dalam cara lain sinyal yang berlanjut
.
9.3.5.3. Sumber-sumber Picu RSA
RSA memberikan beberapa metoda picu internal dan eksternal. Tabel 9-2 merupakan rangkuman variasi sumber-sumber picu waktu riil, pengaturannya dan resolusi waktu yang dikaitkan dengan yang lain. Picu eksternal memungkinkan sebuah sinyal TTL eksternal untuk mengendalikan akuisisi. Ini pada umumnya mengendalikan sinyal seperti mengkomando pensaklaran frekuensi dari sistem yang diuji. Sinyal eksternal ini memberi komando akuisisi dari suatu kejadian dalam sistem yang diuji. Picu internal tergantung pada
402
Gambar 9-22: Proses pemicuan penganalisa spektrum waktu riil
. Tingkat pemicuan sebanding dengan sinyal yang didigitkan pada keluaran dari ADC dengan mengatur pemilih pemakaian. Lebar band penuh dari digit sinyal
yang digunakan, ketika
pengamatan span sempit yang dikehendaki lebih lanjut penyaringan dan penghapusan. Tingkat pemicuan menggunakan digitisasi kecepatan penuh dan dapat mendeteksi kejadian sesingkat satu sampel pada kecepatan pengambilan sampel penuh. Resolusi waktu dari analisa aliran turun, bagaimanapun dibayasi pada kecepatan efektif pengamblan sampel. Level picu diatur sebagai persentase dari
level klip ADC, yaitu nilai biner maksimum (semua dalam ondsi logika 1). Ini erupakan kuantisasi linier yang tidak dibingungkan dengan peraga logaritmis, yang diekspresikan dalam dB.
Daya pemicuan dihitung dari sinyal setelah penyaringan dan penghapuan sinyal. Daya setiap pasangan disaring dari sampel I/Q (I2/Q2) dibandingkan dengan pengaturan daya yang dipilih pemakai. Pengaturan dalam dB relatip terhadap skala penuh (dBfs) sebagaimana ditunjukkan pada layar logaritmis. Pengaturan dari tempat 0dBfs level picu pada puncak gratikul dan akan membangkitkan sinyal picu bila
ADC
Power I2 = Q2
Frekuensi mask /
Trigger, timing dan kontrol Trigger
Memo ri level
Power
daya total diisi dalam span yang melebihi level picu. Pengaturan -10dBfs akan memicu bila daya total dalam span mencapai level 10dB di bawah puncak gratikul. Perlu dicatat bahwa daya total dalam span membangkitkan sebuah sinyal picu. Dua sinyal CW masing-masing pada level -3dBm missal mempunyai kumpuln daya 0dBm.
Pemicuan topeng frekuensi sebanding dengan bentuk spektrum untuk menegaskan topeng pengguna. Teknik ini sangat kuat memungkinkan perubahan bentuk spektrum untuk picu dan akuisisi. Picu topeng frekuensi dapat diandalkan untuk mendeteksi sinyal dibawah skala penuh pada saat ada sinyal lain
pada level yang lebih tinggi. Kemampuan ini untuk memicu pada sinyal lemah dihadapan sinyal kuat adalah kritis untuk mendeteksi sinyal sesaat., menghasilkan inter modulasi, spektrum transient dan masih banyak lagi. FFT penuh diperlukan untuk membandingkan sinyal terhadap topeng, pemenuhan kelengkapan bingkai. Resolusi waktu untuk picu topeng frekuensi secara kasar satu bingkai FFT, atau 1024 sampel pada kecepatan efektif pengambilan sampel. Picu peristiwa ditentukan penggunaan ranah frekuensi yang didedikasikan perangkat keras prosesor FFT sebagaimana ditunjukkan dalam blok diagram gambar 9-22.
9.3.5.4. Membangun Topeng Frekuensi
Seperti bentuk lain dari pengujian topeng, picu topeng frekuensi (juga dikenal sebagai picu ranah frekuensi) dimulai dengan definisi dari topeng pada layar. Definisi ini dilakukan dengan mengatur titik frekuensi dan amplitudonya. Topeng dapat digambarkan titik per titik atau penggambaran secara grafik dengan mouse atau piranti penunjuk lain. Picu dapat diatur untuk terjadi bila sinyal berada di luar topeng menerobos batas atau bila sinyal terjadi tiba-tiba di dalam topeng. Gambar 9-23
menunjukkan topeng frekuensi yang memungkinkan lintasan spektrum normal dari sinyal tapi bukan penyimpangan sesaat. Gambar 9-24 menunjukkan peraga spektogram untuk akuisisi yang telah dipicu pada saat sinyal sesaat melebihi topeng. Gambar 2-11 . menunjukkan spektrum untuk bingkai pertama dimana topeng telah melebihi. Perlu dicatat bahwa sebelum picu dan setelah picu data dikumpulkan dan keduanya ditunjukkan dalam spektogram.
404
9.3.5.5. Pewaktuan dan Picu
Pewaktuan pengendali, bila digunakan bersama dengan picu menawarkan suatu kombinasi kuat untuk menganalisa transien atau pewaktuan lain yangberkaitan dengan parameter. Panjang akuisisi menentukan panjang waktu untuk menyimpan sampel ke dalam memori berkaitan dengan adanya sinyal picu. Histori akuisisi menentukan seberapa banyak akuisisi sebelumnya akan dipertahankan setelah masig-masing picu baru. RSA menunjukkan panjang akuisisi dalam jendela overview ranah waktu. Panjang spektrum menentukan panjang waktu untuk peragakan spektrum yang
dihitung. Offset spektrum
menentukan penundaan atau membantu saat terjadi picu sampai bingkai FFT mulai diperagakan. Kedua panjang spektrum dan offset spektrum memiliki resolusi waktu dari satu
bingkai FFT (1024 sampel pada kecepatan pengambilan sampel efektif). RSA menunjukkan offset spektrum dan panjang spektrum menggunakan palang berwarna pada bagian dasar dari jendela overview ranah waktu. Palang warna dikunci pada peraga bersangkutan.
Panjang analisis menentukan panjang waktu untuk analisa modulasi dan pengukuran lain yang dibuat didasarkan waktu. Analisa offset menentukan penundaan atau picu sesaat sampai analisa dimulai. RSA menunjukkan analisa offset dan panjang pemakaian berupa palang warna pada bagian dasar dari jendela overview ranah waktu. Palang warna dikunci pada peraga yang bersangutan.
Indikator picu keluaran memungkinkan pemakai untuk Gambar 9-23: Definisi topeng frekuensi
Gambar 9-24: Spectrogram menunjukkan sinyal
memilih keluaran TTL yang berada dipanel depan digunakan untuk picu sesaat. Ini dapat digunakan
untuk menyerempakkan
pengukuran RSA dengan instrumen lain seperti osiloskop atau penganalisa logika.
9.3.6.7. Baseband DSP
Hampir semua pengukuran penganalisa spektrum waktu riil dilakukan melalui pemroses sinyal digital (DSP) dari aliran data I dan Q yang dibangkitkan oleh blok
DDC dan disimpan ke dalam memori akuisisi. Berikut ini merupakan diskripsi dari beberapa fungsi utama blok yang diimplementasikan dengan DSP.
9.3.6.8. Kalibrasi / Normalisasi
Kalibrasi dan normalisasi mengganti untuk penguatan dan respon frekuensi dari rangkaian analog yang mendahului pengubah analog ke digital (A/D). Kalibrasi dilakukan di pabrik dan disimpan dalam memori berupa table-tabel kalibrasi. Koreksi dari table-tabel yang disimpan diaplikasikan untuk mengukur sebagai besaran yang diperhitungkan. Kalibrasi diberikan ecara teliti dapat dilacak
pada lembaga yang
bertanggungjawab pada standarisasi pengukuran. Normalisasi pengukuran yang
dilakukan secara internal untuk mengkoreksi variasi yang disebabkan oleh perubahan temperature, umur dan satuan ke satuan lain yang berbeda. Seperti halnya kalibrasi, konstanta normalisasi disimpan dalam memori dan diaplikasikan sebagai koreksi pada perhitungan pengukuran.
9.3.6.8. Penyaringan
Banyak proses pengukuran dan
kalibrasi membutuhkan penyaringan dalam penambahan
penyaringan dalam IF dan DDC /
penghapus. Penyaringan dikerjakan secara numeric pada
sampel I dan Q yang disimpan dalam memori.
Pewaktuan, Sinkronisasi dan Pensampelan kembali
Pewaktuan berkaitan dengan sebagian besar sinyal kritis pada
406
9.3.6.9. Analisa Transformasi Fast Fourier
Fast Fourier Transform (FFT) merupakan jantung dari penganalisa spektrum waktu riil. Dalam RSA algoritama FFT pad
aumumnya menerapkan transformasi sinyal ranah waktu ke
dalam spektrum ranah frekuensi. Secara konsep, pemrosesan FFT dapat dipandang sebagai melewatkan sinyal melalui sekumpulan penyaring parallel dengan frekuensi resolusi dan lebar band sama. Keluaran FFT pada umumnya harga kompleks. Untuk analisa spektrum, amplitudo dari hasil kompleks biasanya sangat menarik. Proses FFT dimulai dengan penghapusan dan komponen base band I dan Q disaring dengan baik, yang mana ditampilkan dalam bentuk sinyal kompleks dengan I sebagai bagian riil dan Q sebagai bagian imaginer. Dalam pemrosesan FFT, sampel diatur dari sinyal kompleks I dan Q diperoses pada saat yang sama. Pengaturan sampel dinamakan bingkai FFT. FFT berfungsi pada sampel sinyal waktu dan menghasilkan sampel fungsi frekuensi dengan panjang yang sama. Jumlah sampel dalam FFT, pada umumnya berupa daya dari 2, juga dinamakan ukuran FFT. Misal 1024 titik FFT dapat ditransformasi 1024 I dan 1024 Q ke dalam sample 1024 titik ranah frekuensi kompleks dalam diskusi sebelumnya penyaring-penyaring inidihubungkan secara parallel. Dua garis spektrum lebih dekat
dibanding lebar bin tidak bisa dipecahkan. Resolusi frekuensi FFT merupakan lebar masing-masing frekuensi bin, sama dengan frekuesni sampel dibagi dengan ukuran FFT.
Memberikan frekuensi sampel sama, ukuran FFT lebih besar resolusi frekuensi lebih halus. Untuk RSA dengan kecepatan pengambilan sampel 25,6 MHz dan ukuran FFT 1024, resolusi frekuensi adalah 25 kHz. Resolusi frekuensi dapat ditingkatkan dengan menambah ukuran FFT atau dengan mengurangi frekuensi sampel. RSA, sebagaimana telah disebutkan di atas menggunakan Digital Down Converter dan penghapusan untuk mengurangi kecepatan pengambilan sampel efektf sebagai span frekuensi yang sempit, secara efektif menawarkan resolusi waktu untuk resolusi frekuensi. Sementara ukuran FFT dipertahankan dan penghitungan kompleksitas ke tingkat yang dapat dikendalikan. Pendekatan ini memungkinkan resolusi halus pada span sempit tanpa waktu perhitungan berlebihan. Pada span lebar dimana resolusi frekuensi cukup lebih kasar.
Gambar 9-25: Satu bingkai spektogram yang menunjukkan kejadian picu dimana sinyal transien terjadi disekitar topeng frekuensi
Gambar 9-26: Tiga bingkai sampel sinyal ranah waktu
9.3.6.9.1. Jendela
Ada suatu asumsi yang tidak bisa dipisahkan dalam matematika dari Discrete Fourier Transform dan analisa FFT yang mana data diproses berupa perioda tunggal dari pengulangan sinyal. Gambar 9-26 melukiskan serangkaian sampel ranah waktu. Pada saat memproses FFT diaplikasikan pada bingka 2, misal perluasan sinyal periodik. Discontinuitas antar bingkai berurutan pada umumnya terjadi seperti ditunjukkan pada gambar 9-27 Tiruan diskontinuitas menimbulkan
respon palsu tidak ada dalam sinyal aslinya, yang dapat membuat tidak mungkin untuk mendeteksi sinyal kecil yang berada didekat yang besar. Ini
berpengaruh dinamakan kebocoran spektrum.
RSA menerapkan teknik jendela pada bingkai FFT sebelum pemrosesan FFT dibentuk untuk mengurangi pengaruh kebocoran spektrum. Fungsi jendela pada umumnya mempunyai bentuk bel. Terdapat sejumlah fungsi
408
jendelam yang popular Blackman-Haris profil 4B(BH4B) ditunjukkan
dalam gambar 9-28.
Gambar 9-28: Profil jendela Blackman-Harris 4B (BH4B)
Fungsi jendela Blackman-Haris 4B ditunjukkan dalam gambar 9-25. memiliki harga nol untuk sampel pertama dan terakhir dan kurva kontinyu diantaranya. Perkalian bingkai FFT dengan fungsi jendela mengurangi diskontinuitas pada akhir bingkai. Dalam kasus ini jendela Blackman-Haris, dapat mengurangi diskontinuitas bersama.
9.3.6.9.2. Efek jendela adalah untuk menempatkan beban lebih besar pada sampel
di pusat jendela dibanding men]jauh dari pusat, membawa harga nol pada akhir. Ini dapat dipirkan secara efektif mengurangi waktu yang dihitung oleh FFT. Waktu dan frekuensi adalah jumlah timbale balik. Semakin kecil waktu sampel resolusi frekuensi semakin lemah (lebar). Untuk jendela Blackman-Haris 4B, resolusi frekuensi efektif mendekati dua kalli sebaik nilai
yang dapat dicapai tanpa jendela. .
Implikasi lain dari jendela adalah data ranah waktu dimodifikasi dengan menghasilkan jendela suatu keluaran spektrum FFT yang sangat sensitive terhadap
perilaku pusat bingkai, dan tidak
dapat merasakan perilaku di permulaan dan akhir bingkai. Sinyal transien muncul dekat salah satu ujung dari bingkai FFT yang dilonggarkan dan dapat luput semuanya sama sekali. Masalah ini dapa diselesaikan dengan menggunakan bingkai tumpang tindih, teknik kompleks meliputi trade-off antara penghitungan waktu dan kerataan ranah waktu untuk mencapai performansi yang diinginkan. Secara singkat diuraikan di bawah ini.
9.3.6.9.3. Pemrosesan Paska FFT
amplitudo spektrum diukur dari FFT dengan jendela harus diskala untuk memberikan pembacaan amplitudo dengan benar. Untuk sinal gelombang sinus murni factor skala merupakan penguatan DC dari fungsi jendela. Setelah pemrosesan juga digunakan untuk menghitung amplitudo spektrum dengan menjumlahkan bagian riil yang dikotak dan bagian kotak imaginer pada setiap bin FFT. Spektrum amplitudo pada umumnya diperagakan dalam skala logaritmis sehingga berbeda dengan frekuensi cakupan ampitudo lebar dan diperagakan secara serempak pada layar yang sama.
9.3.6.9.4. Bingkai Overlap
Beberapa penganalisa spektrum waktu riil dapat dioperasikan dalam mode waktu riil dengan bingkai tumpang tindih. Pada saat ini terjadi, bingkai sebelumnya diproses pada saat sama dengan bingkai baru diperoleh. Gambar 2-29. menunjukan bagaimana bingkai diperoleh dan diproses. Satu keuntungan dari bingkai tumpang tindih kecepatan penyegaran peraga ditingkatkan, efek yang paling nyata dalam membatasi span yang diperoleh sempit waktu akuisisi panjang. Tanpa bingkai overlap, layar peraga tidak dapat diperbaharui sampai diperoleh bingkai baru masuk. Dengan bingkai overlap, bingkai baru diperagakan sebelum bingkai sebelumnya diselesaikan.
Waktu
Gambar 9-29: Sinyal akuisisi, pemrosesan dan peraga menggunakan bingkai overlap
Keuntungan lain peraga ranah frekuensi dalam peraga spektogram. Karena jendela menyaring mengurangi konstribusi dari sampel pada setiap akhir bingkai ke nol, spektrum terjadi pada sambungan antara dua bingkai, diatur dapat hilang jika bingkai tidak overlap. Bagaimanapun, mempunyai bingkai yang overlap memastikan bahwa semua spektrum akan
dapat dilihat pada peraga spektrogram dengan mengabaikan efek jendela.
9.3.6.9.5. Analisa Modulasi
Modulasi merupakan alat yang melewatkan sinyal RF sebagai pembawa informasi. Analisis modulasi menggunakan RSA tidak hanya mentransmisikan isi data namun juga mengukur secara akurat dengan sinyal yang
410
dimodulasikan. Lebih dari itu, mengukur banyaknya kesalahan dan pelemahan yang menurunkan tingkat kualitas modulasi.Sistem komunikasi modern telah secara ddrastis ditingkatkan jumlah format modulasi yang digunakan. Kemampuan menganalisa RSA pada banyak format dan memiliki arsitektur yang memungkinkan untuk menganalisa format baru.
9.3.6.10. Modulasi Amplitudo, Frekuensi dan Pasa
Pembawa RF dapat mengantarkan informasi dalam banyak cara didasarkan pada variasi amplitudo, pasa dari pembawa. Frekuensi merupakan waktu yang diturunkan dari phasa. Frekuensi modulasi (FM) meskipun waktu diturunkan dari pasa modulasi (PM). Pengunci pergeseran pasa quadrature (QPSK) merupakan format modulasi digital yang symbol
berbagai titik keputusan terjadi pada 90° dari pasa. Quadratute Amplitudo Modulation (AM) merupakan format modulasi tingkat tinggi yang kedua amplitudo dan pasa divariasi secara serempak untuk memberikan berbagai keadaan. Bahkan format modulasi sangat kompleks seperti Orthoganal Frequency Division Multiplexing (OFDM) dapat menjadi dekomposisi kedalam besaran dan komponen pasa. Besaran dan pasa dapat dipandang sebagai panjang dan sudut vector dalam sistem coordinator polar. Pada itik yang sama dapat diekspresikan dalam koordinatcartesian atau koordinat segi empat. Format I/Q dari sampel waktu disimpan dalam memori oleh RSA secara matematis ekuivalen koordinat Cartesian, I dengan mempresentasikan I horizontal atau komponen X dan Q vertikal sebagai komponen Y.
Gambar 9-30. mengilustrasikan besaran dan pasa dari vector sepanjang komponen I dan Q. Demodulasi Am terdiri dari penghitungan besaran sesaat
untuk setiap sampel I/Q disimpan
dalam memoro dan menggambarkan hasil dari waktu
ke waktu. Modulasi PM terdiri dari penghitungan sudut pasa dari
Gambar 9-30 Vektor besaran dan pasa
Besar =
Fasa = tan-1 (Q/I) I2 + Q2
I
sampel I dan Q dalam memori dan menggambarkannya dari waktu ke waktu setelah penghitungan untuk discontinuitas dari fungsi arctangent
pada ±∏/2. Suatu kali pasa PM dihitung untuk direkam
waktunya, FM dapat dihitung dengan mengambil waktu penurunan.
9.3.6.10.1.Modulasi Digital
Pemrosesan sinyal dalam sistem komunikasi digital pada umumnya ditunjukkan pada gambar 9-31. Proses memancarkan dimulai dengan mengirim data dan clock. Data dan clock dilewatkan melalui sebuah encoder yang menyusun data kembali, dan menambahkan bit sinkronisasi serta mengembalikan jika terjadi kesalahan dalam membuat sandi
dan perebutan (scrambling). Data
kemudian dipisah ke dalam alur I dan Q dan disaring, perubahan bentuk gelombang dari bit ke analog yang kemudian dikonversi ke atas ke dalam kanal yang tepat dan dipancarkan ke udara. Pada saat dipancarkan sinyal mengalami penurunan karena pengaruh lingkungan yang tidak bisa diacuhkan.
Gambar 9-31 : Tipikal sistem telekomunikasi digital
412
Proses penerimaan kebalikan dengan proses transmisi dengan beberapa langkah tambahan. Sinyal RF dikonversi turun ke sinyal baseband I dan Q yang dilewatkan melalui penyarinng Rx seringkali dirancang untuk memindahkan interferensi inter-simbol. Kemudian sinyal diteruskan melalui algoritma dikembalikan pada frekuensi, pasa dan data dengan tepat. Ini diperlukan untuk mengkoreksi penundaan multi alur dan pergeseran Doppler dalam alur dan kenyataan bahwa osilator Rx dan Tx tidak selalu disinkronkan. Frekuensi, pasa dan clock dibetulkan, sinyal didemodulasi dan didekode kesalahan dikoreksi dan bit dibetulkan.
Banyak variasi modulasi digital
meliputi FSK yang umum dikenal, BPSK, QPSK, GMSK, QAM, OFDM dan yang lain. Modulasi digital seringkali dikombinasi dengan penyaring, pengendali daya, koreksi kesalahan dan protocol komunikasi meliputi standard komunikasi digital tertentu yang tujuannya adalah untuk mentransmisikan bit bebas kesalahan dari informasi antar radio ujung berlawanan dari sebuah hubungan. Sebagian besar kompleksitas terjadi dalam format komunikasi digital diperlukan untuk mengganti kesalahan dan pelemahan yang masuk sistem sebagai sinyal yang berjalan melalui udara.
Gambar 9-32: Blok diagram analisa modulasi RSA
Ko nve rsi
Tahapan pemrosesan sinyal diperlukan untuk analisis modulasi digital diilustrasikan dalam gambar 9-32. Dasar pemrosesan sama seperti penerima kecuali bahwa pembetulan symbol digunakan untuk mengkonstruksi secara matematis sinyal I dan Q ideal. Sinyal ideal ini dibandingkan dengan yang sebenarnya atau diturunkan sinyal I dan Q untuk menghasilkan analisis pengukuran modulasi yang diperlukan.
9.3.6.10.1. Pengukuran Daya dan Statistik
RSA dapat melaksanakan pengukuran daya pada kdua ranah frekuensi dan ranah waktu. Pengukuran ranah waktu dibuat dengan memadukan daya dalam baseband I dan Q, sinyal disimpan dalam memori sampai interval waktu tertentu. Pengukuran ranah frekuensi dibuat dengan
memadukan daya dalam spektrum sampai interval frekuensi tertentu. Penyaring kanal diperlukan untuk banyak pengukuran yang standar, kemungkinan diaplikasikan pada kanal daya. Parameter kalibrasi dan normalisasi juga diaplikasikan untuk mempertahankan katelitian pada semua kondisi yang dispesifikasikan.
Komunikasi standar seringkali menspesifikasi pengukuran statistik untuk komponen dan piranti akhir pemakai. RSA memiliki pengukuran rutin menghitung statistik yang demikian seperti Complementary Cumulative Distribution Function (CCDF) dari sinyal yang seringkali
digunakan untuk mengkarakterisasi perilaku daya
puncak ke rerata dari sinyal yang dimodulasi kompleks.
9.3.6.10.2. Pengukuran Dengan Real-Time Spektrum
Beberapa hal detail yang bersangkutan kecepatan pengambialn sampel dan jumlah
titik FFT merupakan produk mandiri. Sebagaimana pengukuan
yang lain dalam pembahasan ini berisi informasi aplikasi khusus RSA dan WCA seri penganalisa spektrum waktu riil.
9.3.6.11. Pengukuran Ranah Frekuensi 9.3.6.11.1. SA waktu Riil
Mode ini memberikan pengambilan tak terikat dalam waktu riil, pemicuan waktu riil dan
kemampuan menganalisa pengambilan data ranah waktu
diperagakan menggunakan daya
terhadap frekeunsi dan spektogram. Mode ini juga
memberikan beberapa pengukuran otomatis seperti
414
Gambar 9-33:Spektogram frekuensi sinyal hopping mode SA waktu riil
Spektogram mempunyai tiga sumbu :
Bila dikombinasikan dengan kemampuan pemicuan waktu riil, ditunjukkan dalam gambar 9-34. spektogram menjadi alat pengukuran yang lebih bergana guna untuk sinyal RF dinamis. Ada beberapa hal yang harus diingat pada saat menggunakan peraga spektogram :
• Bingkai waktu span-mandiri
(span lebar = waktu singkat)
• Satu langkah vertikal melalui
spektogram sama dengan satu frame waktu riil
• Satu bingkai waktu riil sama
dengan 1024 sampel ranah waktu
• Bingkai terlama berada pada
puncak layar, bingkai terbaru ada pada dasar layar
• Data dalam blok secara tak
terikat diambil dan dalam waktu yangbersangkutan
• Garis hitam horizontal pada
penampilan spektogram menunjukkan batas antar blok. Terdapat tiga celah dalam waktu yang terjadi antar akuisisi.
• Garis putih pada sisi kiri dari peraga spektogram
menandakan data setelah dipicu
Gambar 9-34: Beberapa blok yang diperoleh dengan menggunakan picu topeng frekuensi untuk mengukur pengulangan frekuensi transien pensaklaran
1. Sumbu horizontal menampilkan frekuensi
2. Sumbu vertikal menampilkan waktu 3. Warna menunjukkan besarnya
9.3.11.2. Standar SA
Mode standar SA ditunjukkan dalam gambar 9-35, memberikan pengukuran ranah frekuensi yang menandingi SA sapuan tradisional. Span frekuensi yang melebihi lebar band waktu riil dari instrumen, ini dicapai dengan mengatur span RSA seperti pada penganalisa spektrum tradisional
kebanyakan. Mode ini juga memberikan RBW yang dapat diatur, fungsi rerata dan kemampuan mengatur FFT dan pengaturan jendela. Picu waktu riil dan pengambilan tak terikat waktu riil tidak dapat disediakan dalam
mode SA standar.
Gambar 9-35: Mode SA standar menunjukkan pengukuran frekuensi diatas 1GHZ menggunakan span maxhold
9.3.6.11.3. SA Dengan Spektrogram
Mode SA dengan spektogram memberikan fungsi sama seperti mode SA standar dengan tambahan peraga spektogram. Mode ini memungkinkan pemakai memilih span yang lebih besar dari pada lebar band maksimum akuisisi waktu riil dari RSA. Tidak sebagaimana dalam mode SA
waktu riil, meskipun SA dengan mode spektogram tidak memiliki picu waktu riil, tidak ada pengembailan tanpa ikatan data tidak disimpan dalam memori instrumen. Ini membuatnya tidak mungkin untuk memutar balik membaca waktu melalui data yang diperagakan pada spektogram.
9.3.6.11.4. Pengukuran Ranah Waktu
Pengukuran frekuensi terhadap
waktu memperagakan frekuensipada sumbu vertikal dan
waktu pada sumbuhorisontal. Ini memberikan hasil serupa dengan apa yang ditunjukan pada peraga spektogram, dengan dua hal
penting yangberbeda. Pertama pandangan frekeunsi terhadap waktu mempunyai resolusi ranah waktu yang lebih baik dari pada spektogram. Kedua pengukuran ini menghitung nilai rerata frekuensi tunggal untuk setiap titik
416
waktu, alat ini tidak dapat memperagakan berbagai sinyal RF seperti yang dapat dilakukan spektogram.
Spektogram merupakan kom[ilasi dari bingkai dan memiliki garis demi garis resolusi waktu yang sama dengan panjang satu bingkai dan pandangan frekuensi terhadap waktu memiliki resolusi waktu satu interval sampel. Dengan asumsi 1024 sampel dalam satu bingkai, resolusi dalam mode ini adalah 1024 kali lebih halus dari pada spektogram. Ini membuat mudah untuk melihat pergeseran frekuensi yang kecil dalam detil besar. Fungsi hampir menyerupai counter yang sangat cepat. Setiap 1024 titik sampel menunjukkan harga frekuensi, apakah span beberapa ratus hertz atau megahertz. Frekuensi sinyal konstan sebagaimana CW dan AM menghasilkan suatu tingkat peraga datar.
Pandangan frekuensi terhadap waktu memberikan hasil terbaik bila terdapat sinyal yang relatip kuat pada frekuensi yang unik. Gambar 3-4 merupakan ilustrasi perbandingan yang sederhana frekuensi terhadap waktu
diperagakan dengan spektogram. Peraga frekuensi terhadap waktu merupakan suatu cara melihat yang diperbesar memperbesar sebagian dari spektrogram. Ini sangat bermanfaat untuk menguji kejadian transien seperti frekuensi overshoot dan ringing. Bila terdapat berbagai sinyal dalam lingkungan yang diukur, atau sinyal dengan tingkat noise atau ada sebentar, spektogram tetap menunjukkan yang dikehendaki. Ini memberikan visualisasi dari semua frekuensi dan aktivitas amplitudo pada span yang telah dipilih. Gambar 37, 38, and 9-39 menunjukkan tiga pandangan analisa yang berbeda dari akuisisi yang sama. Sebagaimana ditunjukkan dalam gambar 9-37. picu topeng frekuensi digunakan untuk mengambil sinyal transien yang berasal dari pemancar mempunyai permasalahan dengan stabilitas frekwensi selama bekerja. Karena osilator tidak diatur pada frekeunsi senter layar, sinyal RF pecahkan topeng frekuensi ditunjukkan pada sisi kiri karena picu. Gambar spektogram pada sisi kanan menunjukkan perilaku frekuensi dari alat yang diamati.
Gambar 9-37: Spektogram pengesetan frekuensi di atas 5 MHz of dan waktu 35 ms
Pada dua gambar peraga beikutnya menunjukkan frekuensi terhadap waktu dari sinyal yang sama, gambar 9-38. menunjukkan perilaku frekuensi yang sama seperti spektogram yang menggunakan panjang analisa 25 ms. Gambar 9-39 menunjukkan
kemampuan untuk memperbesar suatu analisa panjang 1ms, menunjukkan perubahan frekuensi dari waktu ke waktu dengan resolusi ranah waktu yang lebih halus. Ini mengungkapkan sisa osilasi pada sinyal yang terjadi setelah frekuensi mantap benar.
9.3.6.11.5. Daya Terhadap Waktu
Peraga daya terhadap waktu (gambar 9-40.) menunjukkan bagaimana daya dari perubahan sinyal pada sampel dengan basis sampel. Amplitudo sinyal
digambarkan dalam skala logaritmis dBm. Peraga ini serupa dengan osiloskop pandangan ranah waktu sumbu horizontal memperlihatkan waktu. Sumbu
Gambar 9-38: Frekuensi terhadap waktu pengesetan di atas 5 MHz dan waktu 25 ms
